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氙燈老化試驗(yàn)箱在塑料行業(yè)的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間: 2021-08-03  點(diǎn)擊次數(shù): 1356次

       材料的老化問題一直備受關(guān)注,在日常生活中,高分子材料的老化現(xiàn)象屢見不鮮。高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、涂料等的老化,主要是指材料在加工、貯存或使用過程中,由于受到熱、光、氧、機(jī)械應(yīng)力、臭氧、有害金屬離子、輻射等外界因素的影響,使材料內(nèi)部發(fā)生物理或化學(xué)變化,性能變劣,而逐漸失去使用價(jià)值的現(xiàn)象。通俗地說,老化就是材料的性能由好變壞的一個(gè)過程。

       由于材料的品種不同,使用條件的差異,因而材料發(fā)生老化時(shí)其老化特征也不盡相同。聚合物材料的老化現(xiàn)象歸納起來主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①外觀的變化,如材料變色、變硬、變軟、龜裂等;②物理、化學(xué)性能的變化,如導(dǎo)熱系數(shù)、摩爾質(zhì)量、溶解度等;③機(jī)械性能的變化,如硬度、拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等;④電性能的變化,如介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、擊穿電壓等。

       實(shí)驗(yàn)室光源加速老化試驗(yàn)是塑料老化試驗(yàn)中常用的一種老化試驗(yàn)方法,它適用于經(jīng)常長期暴露在日光或透過窗玻璃的日光照射下的戶內(nèi)外使用的塑料,使用氙燈老化試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn)較全面綜合考慮了光、氧、熱、濕度及降雨對(duì)塑料外觀和性能的影響。氙弧燈具有與日光最相似的的光譜能量分布,因而廣泛應(yīng)用于塑料的老化試驗(yàn)中。

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Q-SUN氙燈老化試驗(yàn)箱光譜圖

       對(duì)與形狀復(fù)雜且難以制成標(biāo)準(zhǔn)試樣的制品,通常情況下,往往以檢查試樣外觀(粉化、變色、色差等)為主,因此制樣時(shí)應(yīng)盡量在相同部位裁取試樣,其中一塊試樣留作原始對(duì)比樣,其他試樣用作氙燈老化試驗(yàn)。投放試樣時(shí),應(yīng)使制品在實(shí)際使用條件下的曝光面朝向氙燈光源。

       片狀、薄膜、板材等制品可以根據(jù)試驗(yàn)需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)裁制拉伸、撕裂等樣條,測(cè)定老化前后力學(xué)性能的變化,評(píng)價(jià)制品的耐光老化性能。同時(shí)進(jìn)行幾種不同樣品的老化試驗(yàn),應(yīng)在試樣的背光面做不宜消除的標(biāo)記,用于區(qū)分不同的樣品。

       旅游帳篷用的滌棉布進(jìn)行氙燈老化后測(cè)試經(jīng)緯向拉伸強(qiáng)力的變化,依據(jù)拉伸強(qiáng)力的測(cè)試方法ISO 13939-1:1999裁取試樣,依據(jù)ISO 4892-2:2006設(shè)定氙燈老化條件:340nm輻照度為0.50W/m2,黑標(biāo)準(zhǔn)溫度為65℃,試驗(yàn)箱溫度為38℃,相對(duì)濕度為50%,采用日光型濾光器,噴淋周期為102min干燥/18min噴水,光照時(shí)間為360h。使用氙燈老化試驗(yàn)箱試驗(yàn)結(jié)果見表1。

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       對(duì)于在戶內(nèi)使用的經(jīng)受透過窗玻璃的日光照射的塑料制品,氙燈光源必須經(jīng)過過濾減少波長320nm以下光譜輻照度來模擬透過窗玻璃濾光后的日光(見GB/T 19466.2—1999中的表2),汽車內(nèi)飾件除了承擔(dān)減振、隔熱、吸音等功能外,在長期的使用過程中外觀的變化會(huì)影響汽車的美觀和形象。對(duì)汽車內(nèi)飾件進(jìn)行模擬透過窗玻璃的日光的氙燈老化試驗(yàn)后,觀察其外觀變化,可為內(nèi)飾件選材提供試驗(yàn)依據(jù)。以儀表板出風(fēng)口進(jìn)行氙燈老化試驗(yàn),試驗(yàn)條件如下:340nm輻照度為0.50W/m2,黑標(biāo)準(zhǔn)溫度為63℃,相對(duì)濕度為50%,采用窗玻璃型濾光器,連續(xù)光照無噴淋,光照時(shí)間為400h。使用氙燈老化試驗(yàn)箱。依據(jù)GB/T 250對(duì)比老化前后的試樣,老化后的試樣輕微變色,顏色變化等級(jí)為4-5級(jí)(顏色變化等級(jí):1級(jí)一樣品*變色;5級(jí)一樣品*未變色)。

       一種耐候PP材料,按照相關(guān)ASTM標(biāo)準(zhǔn)注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣,測(cè)試?yán)匣昂蟮睦鞆?qiáng)度、斷裂伸長率、簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度和色差, 并對(duì)其外觀進(jìn)行變色評(píng)級(jí)。使用氙燈老化試驗(yàn)箱試驗(yàn)的條件如下:340nm輻照度為0.50W/m2 , 黑標(biāo)準(zhǔn)溫度為65 ℃ ,相對(duì)濕度為65 % , 連續(xù)光照, 噴水周期為18h/102min(噴淋時(shí)間/不噴淋時(shí)間), 試驗(yàn)時(shí)間為2000h。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

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       采用氙燈老化試驗(yàn)箱進(jìn)行材料的耐候老化是常用的模擬日光直射或透過窗玻璃經(jīng)受日光照射的使用環(huán)境的試驗(yàn)方法, 我們可以選擇制品或材料在實(shí)際使用中的性能進(jìn)行測(cè)試, 為塑料材料的研究、開發(fā)、使用及供需方提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。


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